微影成像影像倒置製程之研究

Abstract

本研究是用酚醛樹脂（Novolac ）做為基礎材料，分別以單、雙、參成分之阻劑系統 進行影像倒置（Image Reversal，IR）製程研究。 似深紫外光曝光時，酚醛樹脂會進行光硬化交聯反應，唯曝光劑量需甚高（２μm 厚 約J╱cm□ ）。我們發現以深紫外光（２５４nm）曝光且同步加熱（Concurrent Ba- ke，CCB ）約９０℃時，可提高其交聯度，並降低曝光交聯所需之曝光劑量。 單成分阻劑系統是將酚醛樹脂進行甲醯化（Formylation ）改質，經深紫外光（２５ ４nm）曝光後，產生photo-Fries 重排反應，以二氯甲烷顯影，可得負型圖案。利用 其曝光後吸收度增加的性質，可產生底削（under-cut ）現象，適合蒸金屬後的脫除 （lift-off）之用。 雙成分阻劑系統係以一般微影成像製程的正型光阻劑Shipley S-１７１３為材料，其 是由光活性物質（Photo Active Compound ，PAC ）及構成薄膜基材的酚醛樹脂所組 成。本實驗以光罩曝光同步加熱的方式使酚醛樹脂與PAC 曝光時的中間產物 Ketene 的交聯反應和酯化反應同時進行，再經過第二次不用光罩之曝光，即全面曝光（flo- od exposure ），可得到影像倒置效果，製程較十般文獻上報導的鹼性蒸氣法大為簡 化。反應以酯化為主。 參成分阻劑系統則是在商用正烈阻劑中添加少量（約２wt％）的光酸（photoacid ， Ph□SAsF□）。先用波長３６５nm經光罩充分曝光後，以熱鐵皮在１００℃下進行曝 後烤（Post-Exposure Bake，PEB ）２∼５分鐘，催化Indene Carboxylic acid與酚 醛樹脂進行酯化反應，再經全面曝光的步驟，達成影像倒置的目的，可改善圖案側邊 輪廓，得到較佳之線幅控制及解像度（resolution）。 本研究使用雷射干涉儀進行阻劑在顯影液中之溶解速率動態觀察，有助於瞭解阻劑後 曝光後顯影時的溶解行為及顯影蝕刻終點的偵測。 #1002180p #1002180p